PLANA - Технологии водоподготовки и очистки хозпитьевой воды

Технология очистки определяется качеством исходной воды

В зависимости от источника исходной воды — поверхностный (река, водоем), подземный (артезианский) — очистке подлежат различные загрязнения и их сочетания:

Механические примеси — песок, глина, ил, водоросли, ржавчина и т.д.
Химические загрязнения — органические и неорганические вещества.
Биологические загрязнения — бактерии и вирусы.

Нормирующие требования к качеству очистки приведены в СанПиН 2.1.4.1074-01 и СанПиН 2.1.3684-21.

Специалисты ООО «Инженерная группа ПЛАНА» формируют технологическую схему очистки исходной воды, выбирая и объединяя доступные методы и оборудование: отстаивание, аэрация и окисление, коагуляция и флокуляция, ламинарная сепарация и осаждение, фильтрация, мембранные методы, ионообмен, сорбция, реагентное и УФ-обеззараживание.

Отстаивание

Метод основан на принципе естественной гравитации. Взвешенные частицы, конгломераты, грязь под действием силы тяжести опускаются на дно резервуара-отстойника, накопленный осадок удаляется, обезвоживается и утилизируется. Применяется на предварительном либо промежуточном этапе очистки воды.

Макрофильтрация

Первый и необходимый этап предварительной очистки исходной воды — удаление крупных дисперсных частиц (песок, взвеси, водоросли, крупные органические и неорганические включения и т.п.). Предотвращается порча запорной арматуры, забивание трубопроводов и технологических аппаратов.

Защитные фильтры — грязевики
Дисковые самопромывные фильтры
Автоматические сетчатые фильтры

Реагентные методы осаждения

Реагентная обработка необходима для очистки воды различных механических примесей, коллоидных и взвешенных веществ. Обработка стоков коагулянтом (на основе солей алюминия или железа) обеспечивает объединение взвешенных в воде примесей и выпадение их в виде хлопьевидного осадка. Коагулянт можно дополнить обработкой флокулянтом — реагентом на основе полимера, который «склеивает» коагулированные взвеси в крупные хлопья (флокулы). После реагентной обработки неочищенную воду для улавливания продуктов осаждения подают на ламинарный отстойник, на фильтры с зернистой загрузкой либо на установку микро/ультрафильтрации.

Осаждение / ламинарная сепарация

После обработки реагентами — коагулянтом или флокулянтом — неочищенная вода поступает в отстойник (сепаратор), где восходящим ламинарным потоком проходит через тонкослойные модули, обеспечивающие эффективное осаждение и выпадение в осадок песка, взвесей и хлопьев. Всплывающие включения и осадок удаляются и направляются на обезвоживание. Ламинарный сепаратор позволяет экономичным способом осветлить воду и снизить нагрузку на последующие ступени фильтрации и обработки воды.

Аэрация / окисление

Способ аэрации заключается в насыщении неочищенной воды кислородом воздуха, в результате чего происходит как дегазация воды — удаление из нее сероводорода и двуокиси углерода, аммиак, метан — так и окисление различных примесей — железа, марганца (процессы обезжелезивания и деманганации) и пр. Аэрация используется как промежуточный метод и дополняется другими методами очистки — реагентной обработкой и фильтрацией. Возможно и применение химического окисления примесей гипохлоритом.

Фильтрация через зернистые загрузки

Фильтры с зернистой загрузкой являются промежуточной ступенью очистки воды и обеспечивают очистку от взвешенных и органических включений. В качестве фильтрующей загрузки применяются кварцевый песок, антрацит и др. На данных фильтрах удаляются частицы с размером более 10–20 мкм. Очистка воды происходит за счет задержания примесей на поверхности и в порах фильтрующего материала, а также за счет образования примесями удерживающей пленки. Зернистые фильтры подлежат периодической водной или водо-воздушной промывке.

Сорбционная фильтрация

Сорбционная фильтрация позволяет извлекать из воды загрязнения даже с маленькой концентрацией и , как правило, осуществляется на фильтрах с угольной загрузкой (активированный уголь). Данный сорбент способен удерживать на своей поверхности вредные вещества за счет пористой структуры. Кроме угля, могут использоваться силикагели, алюмогели, цеолиты. Этот метод эффективен для очистки питьевой воды от органики, нитратов, гербицидов и пестицидов, фенолов, ПАВ и т.д., а также для улучшения органолептических показателей — вкуса и запаха воды. Загрузку фильтров периодически регенерируют или заменяют.

Ионный обмен / обессоливание

В ионнобменных фильтрах (фильтрах умягчения) применяется специальная смола, на которой происходит реакция ионного обмена. Смола удерживает ионы кальция и магния. Продуктом реакции являются безвредные натриевые соли, не выпадающие в осадок и не вызывающие накипи. Ионообменным методом можно также улавливать другие загрязнения, например, вредные тяжелые металлы. Смола требует периодической регенерации солевым раствором.

Микрофильтрация / ультрафильтрация

Микро- и ультрафильтрация применяется, как правило, в качестве предварительной ступени очистки перед системами обратного осмоса, обеспечивая высокую степень механической чистоты и защищая обратноосмотические мембраны. Как самостоятельная ступень очистки ультрафильтрация позволяет сохранить солевой состав воды, одновременно очищая ее от таких элементов, как железо и марганец, снижая мутность и цветность воды, удаляя из нее тонкодисперсные примеси, органические соединения и бактерий. Степень фильтрации может достигать 0,01 микрон. Мембраны подлежат периодической обратной промывке и химической очистке.

Обработка ультрафиолетом / обеззараживание

Обработка ультрафиолетом — УФ-обеззараживание — заключается в воздействии на воду ультрафиолетового излучения в диапазоне длины возны 200 — 400 нм, что обеспечивает гибель большинства бактерий и микроорганизмов. Бактерицидные УФ-установки используют вместо обработки воды хлорсодержащими препаратами, потенциально опасными для зоровья человека. Кроме УФ-обеззараживания используют такие методы, как обработка воды ультразвуком, озоном, а также реагентное обеззараживание.

Обратный осмос / нанофильтрация

Эффективность данного универсального метода очистки питьевой воды до 99%. Принцип действия — пропускание воды под давлением через полупроницаемую мембрану, в результате примеси (механические, растворенные соли, металлы, органика) остаются в исходном растворе и в последствии выводятся в сток. На выходе обратноосмотического блока выводится пермеат — очищенная вода — и сильно загрязненный концентрат. Обратный осмос применяют в случаях, когда прочие методы не обеспечивают необходимую очистку, либо экономически невыгодны.

Кондиционирование / минерализация

В результате глубокой очистки (как правило, после обратного осмоса) вода по качеству становится близка к дистиллированной. Деминерализация воды, лишение ее многих элементов, жизненно необходимых человеку, могут негативно повлиять на здоровье и качество жизни потребителей. Поэтому на выходе водоочистных сооружений предусматриваются следующие мероприятия: